KHOA HỌC CÔNG NGHỆ N«ng nghiÖp vµ ph¸t triÓn n«ng th«n KỲ 2 TH¸NG 10/2020 132 ỨNG DỤNG ARCGIS ĐỂ ĐÁNH GIÁ PHÂN HẠNG THÍCH HỢP ĐẤT ĐAI CHO CÂY ĂN QUẢ TẠI TỈNH ĐẮK LẮK Trần Xuân Biên1, Nguyễn Ngọc Hồng1[.]
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ ỨNG DỤNG ARCGIS ĐỂ ĐÁNH GIÁ PHÂN HẠNG THÍCH HỢP ĐẤT ĐAI CHO CÂY ĂN QUẢ TẠI TỈNH ĐẮK LẮK Trần Xuân Biên1, Nguyễn Ngọc Hồng1, Dương Đăng Khơi1, Lưu Thùy Dương1 TĨM TẮT Khu vực Tây Nguyên tỉnh Đắk Lắk biết đến vùng cung cấp nhiều sản phẩm ăn có giá trị kinh tế cao bơ, sầu riêng, chơm chơm, xồi Với nhiều lợi điều kiện thổ nhưỡng, Đắk Lắk hình thành nhiều vùng sản xuất ăn chuyên canh Để có sở khoa học mở rộng phát triển sản phẩm ăn tỉnh Đắk Lắk, nghiên cứu phúc tra, khảo sát 1.275.797 (chiếm 97,91% tổng diện tích tự nhiên), xây dựng đồ đơn tính (loại đất, độ dày tầng đất, thành phần giới, độ dốc, độ chua đất, chất hữu tổng số, dung tích hấp thu, lượng mưa trung bình năm) chống xếp xây dựng đồ đơn vị đất đai phân hạng thích hợp cho ăn sử dụng phần mềm ArcGIS Kết đánh giá mức độ thích hợp đất đất với ăn cho biết mức thích hợp cao (S1) chiếm 252.046 ha; mức thích hợp trung bình (S2) chiếm 645.090 ha; mức thích hợp thấp (S3) chiếm 352.378 ha; vùng khơng thích hợp (N) chiếm diện tích nhỏ 26.283 Kết đánh giá góp phần cung cấp sở thực tiễn để khoanh vùng phát triển ăn điều chỉnh quy mô phát triển ăn tỉnh năm tới Từ khóa: Đơn vị đất đai, đánh giá đất, phân hạng thích hợp đất đai, Đắk Lắk ĐẶT VẤN ĐỀ8 Tỉnh Đắk Lắk có tổng diện tích tự nhiên 13 nghìn km2 , chiếm 24% diện tích tự nhiên tồn vùng Tây Ngun, diện tích đất sản xuất nơng nghiệp khoảng 539 nghìn Với khí hậu mùa rõ rệt: mùa mưa tháng đến hết tháng 10 (tập trung 90% lượng mưa năm); mùa khô từ tháng 11 đến tháng năm sau với lượng mưa không đáng kể điều kiện đất đai đa dạng điển hình đất đỏ, đất pha cát, đất sỏi, đất xám…, Đắk Lắk thích hợp cho nhiều loại trồng khác Đặc biệt, hệ thống vườn công nghiệp dài ngày sẵn có cà phê (204.808 ha), điều (23.187 ha), hồ tiêu (38.616 ha) cần lượng trồng xen định để phát triển bền vững ăn lựa chọn lý tưởng che bóng, chắn gió lại nâng cao thu nhập cho nông hộ Trong Đề án tái cấu ngành nông nghiệp theo hướng nâng cao giá trị gia tăng phát triển bền vững đến năm 2020, tồn tỉnh có khoảng 20.000 ăn quả, bơ trồng chủ lực với 4.000 ha, chiếm 20% tổng diện tích; sầu riêng 5.000 ha, chiếm 25%; nhóm có múi chiếm 23,4%; nhãn, vải, chơm chơm 16%; chuối, xồi, mãng cầu ăn khác 15,6% Đến năm 2030, toàn tỉnh Trường Đại học Tài nguyên Môi trường Hà Nội Email: tranxuanbien.tnmt@gmail.com 132 có khoảng 30.000 ăn quả, đó, bơ 6.000 (3.000 sản xuất ứng dụng cơng nghệ cao), sầu riêng nghìn ha; nhóm có múi chiếm 24%; nhãn, vải, chơm chơm 16%; chuối, xồi, mãng cầu ăn khác 10% [3] Với nhiều lợi để phát triển ăn quả, Đắk Lắk hình thành nhiều vùng sản xuất ăn chuyên canh Tuy nhiên, việc lựa chọn vị trí đất đai để trồng ăn chủ yếu tự phát, phụ thuộc nhiều vào tập quán canh tác Vì vậy, việc đánh giá, phân hạng thích hợp đất đai cơng nghệ ArcGIS nhằm xác định tiềm đất trồng ăn làm sở cho việc sử dụng đất nông nghiệp đạt hiệu cao, bền vững phát huy tối đa tiềm đất đai sẵn có, phù hợp với hệ thống trồng thích ứng với biến đổi khí hậu địa bàn tỉnh Đắk Lắk PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU - Nghiên cứu thu thập số liệu tài liệu thứ cấp trạng sử dụng đất, tình hình sản xuất nông nghiệp, điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội môi trường tổng hợp từ Sở Nông nghiệp PTNT; Sở Tài nguyên Môi trường Các đồ thổ nhưỡng, địa hình, trạng sử dụng đất tỷ lệ 1/100.000 - Phương pháp xây dựng đồ đơn tính đồ đơn vị đất đai công nghệ ArcGIS: Căn vào nguồn tài liệu thu thập tiến hành xây dựng đồ đơn tính đồ loại đất (c xõy dng t bn Nông nghiệp phát triển nông thôn - K - THáNG 10/2020 KHOA HC CÔNG NGHỆ đồ thổ nhưỡng; đồ trạng sử dụng đất (thành lập từ kết kiểm kê đất đai 2014 có phúc tra bổ sung trạng năm 2018); đồ độ dốc (thành lập từ mơ hình số độ cao); đồ tiêu hóa lý đất: TPCG, pH, OM, CEC xây dựng từ phương pháp nội suy nghịch đảo khoảng cách (IDW) ArcGIS., lượng mưa trung bình năm (xây dựng theo số liệu trạm thủy văn đo năm) sau chồng xếp đồ đơn tính phần mềm ArcGIS để xây dựng đồ đơn vị đất đai - Xác định lựa chọn tiêu Bảng Các yếu tố xây dựng đồ đơn vị đất đai Yếu tố Ký hiệu Loại đất G Độ dày tầng đất D Thành phần giới TPCG Địa hình Độ chua đất SL Chất hữu tổng số OM Dung tích hấp thu CEC Lượng mưa R pH Nguồn: [2] Lựa chọn phân cấp tiêu yếu tố đất đai để thành lập đồ đơn vị đất đai (LMU) theo dẫn FAO vận dụng vào điều kiện cụ thể địa phương, tính đồng LMU, có ý nghĩa thực tiễn với LUTs lựa chọn cho đánh giá đất, vẽ đồ quan sát ngồi thực địa, đặc biệt đặc tính LMU phải có đặc tính ổn định ảnh hưởng đến thích hợp LUTs [2] Trên sở đồ thổ nhưỡng xây dựng chi tiết tới cấp đơn vị đất phụ, đồ trạng sử dụng đất tỷ lệ 1/100.000, tài liệu tài ngun khí hậu nơng nghiệp, địa hình, địa mạo, thủy văn độ phì nhiêu đất, kết điều tra tình hình sử dụng đất hộ nông dân để lựa chọn phân cấp tiêu xây dựng đồ đơn vị đất đai gồm: loại đất, độ dày tầng đất, địa hình, thành phần giới, pH, OM, CEC Các tiêu có ảnh hưởng lớn tới thích hợp LUTs Dựa vào yêu cầu sử dụng đất trồng, yếu tố địa hình, đất đai canh tác ảnh hưởng tới sinh trưởng bố trí sử dụng đất xác định cho việc xây dựng đồ đơn vị đất đai (ĐVĐĐ) - Phương pháp nội suy nghịch đảo khoảnh cách (Inverse Distance Weighting, IDW) phương pháp nội suy điểm không quan trắc dựa tập số liệu điểm quan trắc Phương pháp IDW Bộ Tài nguyên Môi trường quy định phương pháp tiêu chuẩn nội suy tính chất lý hóa học đất điều tra thối hóa đất Thơng tư 14/2012/TT-BTNMT điều tra chất lượng đất Thông tư 60/2015/TT-BTNMT Trong nghiên cứu này, IDW áp dụng để nội suy đồ thành phần giới đất (TPCG), đồ độ chua đất (pH), đồ chất hữu tổng số (OM), đồ dung tích trao đổi cation (CEC) từ tập số liệu 677 điểm điều tra kế thừa từ báo cáo kết điều tra thối hóa đất lần đầu tỉnh Đắk Lắk năm 2018 đồ lượng mưa trung bình năm nội suy từ tập số liệu lượng mưa trạm quan trắc mưa địa bàn tỉnh Đắk Lắk tỉnh lân cận thời kỳ 1981-2018 - Phương pháp tổng hợp xử lý số liệu: Ngoài phần mềm ArcGIS, số liệu tổng hợp phần mềm Microsoft Excel 2010 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 3.1 Hiện trạng biến động sử dụng đất tỉnh Đắk Lắk giai đoạn 2010 - 2019 Theo kết thống kê đất đai năm 2019 tỉnh Đắk Lắk có tổng diện tích đất tự nhiên 1.303.050 (giảm 9.487 so với năm 2010 thay thay đổi phương pháp kiểm kê đất đai) Trong đó, diện tích đất nông nghiệp chiếm tỷ lệ 88,43% (1.152.324 ha) tổng diện tích đất tự nhiên, tăng 67.670 so với năm 2010 (chủ yếu tăng khai thác từ đất chưa sử dụng) [4], cụ thể sau: Bảng Hiện trạng biến động sử dụng đất tỉnh Đắk Lắk giai đoạn 2010 - 2019 Năm 2010 Cơ cấu Năm 2019 Cơ cấu Chênh lệch Hiện trạng sử dụng đất (ha) (%) (ha) (%) giảm (+), tăng (-) 1.312.537 100 1.303.050 100 -9.487 Tổng số (ha) Đất nông nghiệp (ha) 1.084.654 82,64 1.152.324 88,43 67.670 1.1 Đất SX nông nghiệp 464.829 35,41 627.355 48,15 162.526 - Đất trồng hàng năm 201.791 15,37 239.782 18,40 37.991 N«ng nghiƯp phát triển nông thôn - K - THáNG 10/2020 133 KHOA HỌC CÔNG NGHỆ Năm 2010 (ha) 263.038 Cơ cấu (%) 20,04 Năm 2019 (ha) 387.573 Cơ cấu (%) 29,74 Chênh lệch giảm (+), tăng (-) 124.535 618.227 47,1 520.375 39,94 -97.852 1.3 Đất nuôi trồng thuỷ sản 1.597 0,12 4.470 0,34 2.873 1.4 Đất nông nghiệp khác 1.598 0,12 124 0,01 -1.474 Đất phi nông nghiệp (ha) 91.551 6,98 101.831 7,81 10.280 2.1 Đất 12.966 0,99 14.994 1,15 2.028 2.2 Đất chuyên dùng 69.046 5,26 53.501 4,11 -15.545 2.3 Đất phi nông nghiệp khác 9.539 0,73 20.794 1,60 11.255 136.332 10,39 61.436 4,71 -74.896 Hiện trạng sử dụng đất - Đất trồng lâu năm 1.2 Đất lâm nghiệp Đất chưa sử dụng (ha) Nguồn: [4] Kết tổng hợp trạng sử dụng đất năm 2019 cho thấy diện tích đất nơng nghiệp tỉnh Đắk Lắk 1.152.324 Trong đó, đất sản xuất nông nghiệp: 627.355 (chiếm 48,15%); đất lâm nghiệp: 520.375 (chiếm 39,94%); đất nuôi trồng thủy sản: 4.470 (chiếm 0,34%); đất nông nghiệp khác: 124 (chiếm 0,01%) 3.2 Xây dựng đồ đơn vị đất đai Xây dựng đồ đơn tính Loại đất tiêu tổng hợp khái quát đặc tính chung khoanh đất Loại đất phản ánh tiêu lý, hóa, sinh học đất Trên sở phân loại đất chi tiết tỉnh Đắk Lắk, xác định nhóm đất chính, 24 đơn vị đất [6] Trên sở đồ đất tỷ lệ 1/100.000, tổ hợp đất, đồ đất chi tiết cho tỉnh Đắk Lắk xây với cấp phân vị thấp “dưới đơn vị đất” để phục vụ cho đánh giá đất đai Kết xây dựng đồ đất diện tích loại đất thể bảng a Xây dựng đồ đất Bảng Kết thống kê diện tích, cấu loại đất Tên loại đất Ký hiệu Diện tích (ha) Nhóm đất phù sa P 56.303 Đất phù sa bồi chua Pbc 7.436 Tỷ lệ (%) 4,32 0,57 Đất phù sa không bồi chua Đất phù sa có tầng loang lổ đỏ vàng Pc Pf 3.916 22.355 0,30 1,72 Đất phù sa glây Pg 18.520 1,42 II III Đất phù sa ngịi suối Nhóm đất lầy than bùn Đất lầy Nhóm đất xám bạc màu Đát xám phù sa cổ Py T J X, B X 4.077 1.205 1.205 147.171 6.337 0,31 0,09 0,09 11,29 0,49 Đất xám đá macma axít đá cát Xa 139.659 10,72 10 Đất xám glây Đất xám bạc màu đá macma axít Xg Ba 469 707 0,04 0,05 IV 11 Nhóm đất đen Đất đen sản phẩm bồi tụ đá Bazan R Rk 27.112 8.429 2,08 0,65 12 V 13 Đất nâu thẫm sản phẩm đá bọt đá Bazan Nhóm đất đỏ vàng Đất đỏ vàng đá macma axít Ru F Fa 18.683 967.338 252.444 1,43 74,24 19,37 14 Đất nâu đỏ đát Bazan Fk 294.165 22,58 TT I 134 Nông nghiệp phát triển nông thôn - K - TH¸NG 10/2020 KHOA HỌC CƠNG NGHỆ 15 Đất đỏ vàng biến đổi trồng lúa nước Fl 555 0,04 16 Đất nâu vàng phù sa cổ Fp 461 0,04 17 Đất vàng nhạt đá cát Fq 157.297 12,07 18 19 Đất đỏ vàng đá sét biến chất Đất nâu tím đá Bazan Fs Ft 234.085 267 17,96 0,02 20 Đất nâu vàng đá Bazan Fu 28.064 2,15 VI 21 Nhóm đất mùn vàng đỏ núi Đất mùn vàng đỏ đá macma axít H Ha 64.880 64.880 4,98 4,98 D D 11.789 11.789 1.275.797 27.253 0,90 0,90 97,91 2,09 1.303.050 100 VII Nhóm đất thung lũng 22 Đất thũng lũng sản phẩm dốc tụ Diện tích phúc tra Diện tích khơng phúc tra Tổng diện tích tự nhiên Nguồn: [6] b Xây dựng đồ phân cấp địa hình Địa hình có ảnh hưởng quan trọng đến chế độ canh tác làm đất, tưới, tiêu, khả giữ nước, tính chất khác đất bố trí trồng cách phù hợp Căn vào đồ địa hình tỷ lệ 1/100.000 kết điều tra, khoanh vẽ trực tiếp thực địa nghiên cứu tiến hành tách địa hình theo cấp xây dựng đồ tỷ lệ 1/100.000, kết chi tiết thể bảng Bảng Kết thống kê diện tích theo cấp độ dốc Mã độ dốc Khoảng độ dốc (độ) Diện tích (ha) Tỷ lệ (%) 0-5 899.934 70,54 5-8 78.868 6,18 - 15 91.122 7,14 15 - 25 124.564 9,76 > 25 81.309 6,37 1.275.797 100 Tổng diện tích phúc tra Hình Sơ đồ trạng loại đất Hình Sơ đồ phân cấp địa hình c Xây dựng đồ phân cấp thành phần giới Bảng Thống kê diện tích phân cấp theo thành phần giới Mã TPCG TPCG1 Loại đất Đất cát, đất cát pha thịt Đất thịt pha sét limon, đất thịt pha Sét cát, đất thịt pha sét, đất thịt pha limon, TPCG2 Đất thịt TPCG3 Đất sét, đất sét pha limon, đất sét pha cát Tổng diện tích điều tra Diện tích (ha) Tỷ lệ (%) 384.254 30,12 243.730 19,10 647.813 1.275.797 50,78 100 Nông nghiệp phát triển nông thôn - K - TH¸NG 10/2020 135 KHOA HỌC CƠNG NGHỆ Thành phần giới thể khả gắn kết hạt đất, có liên quan chặt chẽ với tính chất vật lý khác đất độ ẩm, độ thống khí đất có ảnh hưởng trực tiếp tới phát triển trồng Trên sở kế thừa điều tra khảo sát thực địa kết hợp với kết kế thừa từ đồ thổ nhưỡng năm 2005 nghiên cứu phòng, đối chiếu tiêu bản, xây dựng đồ đơn tính thể sau tra khảo sát ngồi thực địa kết hợp với kết kế thừa từ đồ thổ nhưỡng nghiên cứu phòng xây dựng đồ đơn tính thể theo cấp độ dày Kết tổng hợp sau: Bảng Thống kê diện tích theo độ dày tầng đất Mã Phân Độ dày Diện tích Tỷ lệ số cấp (cm) (ha) (%) Rất dày >100 544.323 42,67 Dày Trung bình Mỏng 70 - 100 178.884 14,02 50 - 70 179.533 14,07 < 50 373.057 29,24 1.275.797 100 d Xây dựng đồ phân cấp độ dày tầng đất Độ dày tầng đất liên quan đến khả phát triển rễ trồng, từ ảnh hưởng tới trình sinh trưởng, phát triển cây, đặc biệt ăn lâu năm Trên sở điều Hình Sơ đồ phân cấp độ dày tầng đất e Xây dựng đồ phân cấp theo pH Bảng Thống kê diện tích phân cấp theo pH Mã Diện tích Tỷ lệ Phân cấp pH số (ha) (%) Rất chua